Na konci sedemdesiatych rokov vedci urobili dosť zaujímavý objav plynových gigantov slnečnej sústavy. Vďaka pokračujúcim pozorovaniam využívajúcim vylepšenú optiku sa ukázalo, že plynové giganty ako Urán - a nielen Saturn - majú o nich kruhové systémy. Hlavný rozdiel spočíva v tom, že tieto prstencové systémy nie sú ľahko viditeľné z diaľky pomocou konvenčnej optiky a vyžadujú si výnimočné načasovanie, aby sa svetlo odrazilo od nich.
Ďalším spôsobom, ako ich študovať, je pozorovať ich planétu v infračervených alebo rádiových vlnových dĺžkach. Nedávno to demonštroval tím astronómov, ktorí uskutočnili pozorovania Uránu pomocou Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) a Very Large Telescope (VLT). Okrem získania teploty z prstencov potvrdili, čo o nich vedci už nejaký čas podozrievali.
Štúdia, ktorá popisuje ich zistenia „Tepelné emisie z systému uránových krúžkov“, sa nedávno objavila v roku 2006 The Astronomical Journal, Študijný tím pozostával z Edwarda Moltera a Imke de Pater z Kalifornskej univerzity, Berkeley (ktorý vykonal pozorovania ALMA), zatiaľ čo Michael Roman a Leigh Fletcher (z University of Leicester) vykonali pozorovania VLT.
Zatiaľ čo William Herschel opísal, že sa okolo Uránu môže objaviť kruh už v roku 1789, krúžky Uránu neboli definitívne objavené až v roku 1977 tímom využívajúcim observatórium Kuiper Airborne Observatory NASA. Tieto pozorovania potvrdili existenciu štyroch kruhov, zatiaľ čo ďalších šesť bolo objavených krátko potom. Kedy Voyager 2 prešiel Uránom v roku 1986, získal prvé priame snímky krúžkov a zistil jedenásty.
Odvtedy sa celkový počet pozorovaných krúžkov vyšplhal na trinásť. Okrem toho pripomienky ÚHVT Hubbleov vesmírny teleskop a Keck Observatory potvrdili existenciu dvoch predtým neznámych kruhov, ktoré obiehajú Urán v oveľa väčšej vzdialenosti, ktorá je modrá a červená. To naznačuje, že tieto „vonkajšie krúžky“ majú odlišné zloženie ako vnútorné krúžky (ktoré sú sivé).
Napriek týmto objavom zostalo podrobné porozumenie Uranových krúžkov (vrátane veľkosti a distribúcie jeho častíc) až doteraz nedostatočne obmedzené. Preto sa tím spojil
Tieto kombinované údaje odhalili, že systém Uran má teplotu iba 77 K (-196 ° C; -320 ° F). Pozorovania tiež potvrdili, že najjasnejší a najhustejší kruh Uránu (Epsilonový kruh) sa líši od ostatných známych kruhových systémov v našej slnečnej sústave. Ako Imke de Pater, profesor astronómie UC Berkeley, vysvetlil v rozhovore pre Berkeley News:
„Saturnove prevažne ľadové krúžky sú široké, jasné a majú rôzne veľkosti častíc, od prachu s veľkosťou mikrónov v najvnútornejšej časti D ring, do desiatok metrov v hlavných krúžkoch. Malý koniec chýba v hlavných krúžkoch Uránu; najjasnejší prsteň, epsilon, je zložený z golfových loptičiek a väčších hornín. “
Toto nastaví Eranilov prsteň uránu Uranus na rozdiel od prstencov Saturn, ktoré sa skladajú z vodného ľadu a stopových množstiev prachu s veľkosťou od mikrometrov po metre. Je to tiež v rozpore s prstencami Jupitera, ktoré obsahujú väčšinou malé častice s veľkosťou mikrónov a Neptúnove prstene, ktoré sú väčšinou prachu. Dokonca aj hlavné krúžky Uránu tiež medzi sebou obsahujú široké vrstvy prachu.
Dôležité je poznať zloženie a distribúciu hmoty v týchto kruhových systémoch
„Už vieme, že epsilonový prsteň je trochu divný, pretože nevidíme menšie veci. Niečo vymetalo menšie veci, alebo to všetko blýskalo dokopy. Len to nevieme. Toto je krok k pochopeniu ich zloženia a toho, či všetky krúžky pochádzajú z rovnakého zdrojového materiálu alebo sú odlišné pre každý kruh.
„Uránove prstene sú zložením odlišné od Saturnovho hlavného prstenca v tom zmysle, že v optickom a infračervenom svetle je albedo omnoho nižšie: sú skutočne tmavé ako uhlie. V porovnaní so Saturnovými prstencami sú tiež veľmi úzke. Najširší, epsilonský prsteň, sa pohybuje od 20 do 100 kilometrov na šírku, zatiaľ čo saturn má šírku 100 alebo desiatky tisíc kilometrov. “
Tento nedostatok častíc s veľkosťou prachu bol prvýkrát zaznamenaný, keď Voyager 2 kozmická sonda letela planétou v roku 1986, ale kozmická loď nedokázala zmerať teplotu krúžkov v tom čase. Avšak pozorovania VLT aj ALMA boli navrhnuté (čiastočne) tak, aby bolo možné skúmať teplotnú štruktúru atmosféry Uránu.
Je zaujímavé, že to je presne to, čo sa v tom čase pokúšal študijný tím. Keď však znížili údaje, všimli si niečo ešte pôsobivejšie: Uránove prstene na nich žiarivo žiarili. "Je skvelé, že to dokážeme urobiť aj s nástrojmi, ktoré máme," povedal Molter. "Snažil som sa len predstaviť planétu čo najlepšie a videl som krúžky." Bolo to úžasné."
Výsledky tejto štúdie sú mimoriadne vzrušujúce, keď si uvedomíte, že ďalekohľady ďalšej generácie, ktoré sa v nadchádzajúcich rokoch budú venovať vesmíru (napríklad vesmírny teleskop James Webb), budú môcť prstene prezerať ešte presnejšie a citlivejšie. Tieto pozorovania umožnia astronómom umiestniť značne vylepšené spektroskopické obmedzenia na kruhový systém Urán a pravdepodobne aj na ďalšie plynové giganty.
